高强度低松驰预应力钢绞线的应用

高强度低松驰预应力钢绞线的应用

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1、高强度低松驰预应力钢绞线的应用张和荣摘要作为预应力钢材最新一代的低松弛预应力钢绞线优越于普通预应力钢绞线,值得推广使用。本文分析研究高强度低松驰,预应力钢绞线物理学性质的特点,以及对建筑工程的成本及经济效益有一定的影响。关留词工程材料低松弛预应力钢绞线降低成本G316线江天段二级公路改建工程有30余座预应力中桥,大部分使用的是普通松弛钢绞线(即1570Mpa),而只有3座预应力中桥使用了高强度低松弛钢绞线(即1860Mpa),就两种钢绞线使用情况,谈一点体会。目前国内外使用的预应力钢材主要有预应力钢筋,冷拉预应力钢丝,矫直回火预应力钢丝,低松弛预应力钢丝、普通预应力钢绞线和

2、低松弛预应力钢绞线,作为预应力钢材最新一代的低松弛预应力钢绞线已大量使用在国内外各地最重要的建筑工程上,如特大桥梁,高层大跨度房屋,高速及高架公路等。使用预应力钢绞线,其经济效益和社会效益是十分显著的,至少可节省钢材1/3以上,经过近年的推广使用和经验总结,现在应用范围越来越广泛。如广东洛溪大桥用高强度钢绞线多花费100多万元,贵一倍多,但采用高强钢绞线和大吨位群锚后,要比采用高强度钢丝弗氏锚具时的箱梁上下底板面积节省60%以上,全桥节省砼3904m3,按当时造价仅上部结构就可节省经费约120万元。深圳松岗高架桥,原设计为普通钢筋硷箱梁后改用高强度低松弛钢绞线,采用部分预应

3、力后,在购买钢绞线上多花费41.6万元,但由于采用预应力,使箱粱高度减小,面积减少,节约砼1927m3,反而节省造价221.3万元。开封黄河公路大桥:采用高强度钢绞线并采用部分预应力设计,在材料上涨的情况下,反而比84年建成的郑州黄河大桥每平方米的桥面节省造价200元,节省预应力钢材10%。据英国T.ahill计算,建一座跨度为12.25m,载重为34t的染粱,用I字钢(109x190)每米宜141kg而采用强度1860N/mm2的预应力钢绞线,每米用量9kg,用钢重量比为15:1。另据上海铁道学院对铁道桥梁计算分析,采用高强度低松弛钢绞线可以比现有桥梁减少钢绞线用量18%

4、一23%。预应力钢绞线,由于其高效,经济、施工方便,使建筑构件轻薄美观等优越性,在世界范围内被广泛推广使用。世界经济发达国家根据需要,分别制定了水平高,要求严格的预应力钢绞线标准。1钢绞线性能参数1.1几何参数指公称尺寸,截面特性及允许误差,包括公称直径,公称面积,公称米重,捻距及公差范围等。捻距是指一根边丝绕中心丝旋转一周的绞线长度.标准中规定的捻距是指该长度与绞线直径的比值。1.2表面状态表面缺陷及是否有涂覆层等,—般规定不得存在有害的伤痕及其它缺陷,表面不得附着油污及其它杂物,允许有不引起点蚀程度的表面浮锈。1.3松散性在不绑扎的情况下切断钢绞线,钢丝不弹出或弹出的钢

5、丝用手能复位被认为是不松散的。1.4断裂载荷或抗拉强度断裂载荷指做拉冲伸试验时的最大破断力。断裂载荷与钢绞线的公称面积之比为抗拉强度,—般标准中都规定最小断裂荷的抗拉强度为公称值。1.5条件屈服载荷或条件屈服应力由于高碳钢没有明显的屈服点,—般用两种方法来测定屈服载荷。一种是测定钢绞线在加荷下伸长1%时的载荷为屈服载荷;一种是测定钢绞线残余伸长为0.2%或0.1%时的载荷为屈服载荷。屈服载荷除以钢绞线的公称面积即为条件屈服应力。l.6伸长率钢绞线拉断时的标距最大伸长量与拉伸前的标距长度的比值。1.7松弛施加在物件上的预应力随时间的推移而减少的现象为应力松弛。给钢绞线施加一定

6、的初始载荷,保持钢绞线长度不变,经过一定时间后测定载荷值,应力松弛值;(初始应力—最终应力)÷初始应力x100%1.8屈强比条件屈服载荷与断裂载荷的比值。1.9弹性模量在弹性范围内,单位应变时的应力增量。所有标准对弹性模虽都不作明确的规定,仅英国标准BS5896中注有“除非制造厂标巩弹性模星取195±10KN/mm2”。弹性模量对于施工时的张拉量有实际意义。2钢绞线标准对照分析2.1破断载荷破断载荷拉力是钢绞线主要的性能指标,直接反映钢绞线的效能,强度级别的高低,反映出钢绞线标准的高低。各标准中,强度级别都是以破断力和公称截面积进行计算的,强度级反映钢材的效率。BS5896

7、—80Φ15.7mm绞线,强度级1770,破断力为265KN,ASTM416—90a绞线级为1860(270级),破断力为260.7KN,强度级比BS高,但破断力更小,是不是效率更低?不是,它与面积有关,BS中公称面积为150mm2,而ASTM中公称面积为140mm2,破断力相差(265—260.7)÷265=1.62%,而面积相关(150—140)÷150=6.67%,相对来说BS标准比ASTM标准更费材料,因此强度的高低直接反映钢材的效能,不能不说,从节材的角度考虑,使用GB5224—85钢绞线是一种浪费,当今

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